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交织分多址接入(IDMA)技术作为第四代移动通信的关键技术之一,已经受到了国内外研究机构的广泛关注。为了达到高速移动下的可靠通信,移动通信系统中必须采用信道编码技术以进一步改善通信质量。LDPC码是迄今为止已知的距香农限最近的码型,必将在未来移动通信系统中获得广泛的应用。因此,研究LDPC码应用于IDMA系统的性能无疑具有重要意义。
传统的性能研究大多采用计算机仿真的方式,无论是对LDPC码还是IDMA系统,都非常耗时。本文利用基于互信息的EXIT图工具,从信息论的角度对LDPC码应用于交织分多址系统的性能进行预测和分析。主要结论如下:
(1)对二进制LDPC码和多进制LDPC码进行EXIT图分析,得到它们的门限值,通过分析出的门限值结果可以清楚的看到,在同样的信道情况下,码率大于等于1/2时,四进制规则LDPC码的性能比二进制规则LDPC码好。这与真实的BER仿真结果是一致的,同时也验证了EXIT图工具分析研究迭代收敛性问题的优越性。
(2)用EXIT图分析无编码IDMA系统和LDPC编码IDMA系统的性能。其中,对IDMA系统的基本的信号检测器(ESE)和K个单用户的译码器(DECs)进行独立的EXIT分析,重点分析了不同的参数如用户数、扩频长度、信道的信噪比,迭代次数等对基本信号器ESE和译码器性能的影响。分析结果证明,LDPC码非常适合于IDMA系统,相比无编码系统而言,在AWGN信道下多用户的系统性能得到了明显的改善,在相同的差错性能条件下可以承载更多的用户;在相同用户数下可以获得更好的差错性能或更高的带宽效率,从而保证数据更加可靠有效的传输。另外,分析结果与计算机仿真结果基本吻合,验证了EXIT图分析IDMA迭代系统性能的有效性。这为后续LDPC码在IDMA系统中的优化设计奠定了相关方法论基础,并为后续其他优秀纠错码型应用于IDMA系统的可行性研究提供了重要理论参考。